Потребляемая мощность асинхронным электродвигателем, Как и чем измеряется? Опции

[КиД]

Необходимо измерить потребляемую мощность асинхронного электродвигателя, который приводит в действие центробежный насос. Номинальная мощность 45кВт, напряжение 380В.
Вопрос состоит в том как и чем это можно сделать на работающем двигателе, если он не оборудован амперметром. Вмешиваться в его работу нельзя (т.е. в цепь устанавливать какой-нибудь прибор). Может существуют какие-нибудь устройства, которые измеряют потребляемую мощность так же как вольтметр напряжение?

Второй вопрос. На более маленьком двигателе подсоединил тестер на одну из фаз. Тестер прежде чем сгореть успел показать силу тока 2,7А. По какой формуле посчитать потребляемую мощность. Учебники пробовал читать - формул много, а какая из них мне подходит не знаю. Может эта:
P=3^(1/2)*U*I*КПД
В моем случае I=2,7 или I=3*2,7 поскольку фаз три.

Еще вопрос. Реактивная мощность учитывается при расчете затрат электроэнергии? (Нужно сделать технико-экономические расчеты замены имеющегося оборудования на новое.)

Сообщение отредактировал КиД - 4.1.2008, 19:57

[КиД]

Необходимо измерить потребляемую мощность асинхронного электродвигателя, который приводит в действие центробежный насос. Номинальная мощность 45кВт, напряжение 380В.
Вопрос состоит в том как и чем это можно сделать на работающем двигателе, если он не оборудован амперметром. Вмешиваться в его работу нельзя (т.е. в цепь устанавливать какой-нибудь прибор). Может существуют какие-нибудь устройства, которые измеряют потребляемую мощность так же как вольтметр напряжение?

Второй вопрос. На более маленьком двигателе подсоединил тестер на одну из фаз. Тестер прежде чем сгореть успел показать силу тока 2,7А. По какой формуле посчитать потребляемую мощность. Учебники пробовал читать - формул много, а какая из них мне подходит не знаю. Может эта:
P=3^(1/2)*U*I*КПД
В моем случае I=2,7 или I=3*2,7 поскольку фаз три.

Еще вопрос. Реактивная мощность учитывается при расчете затрат электроэнергии? (Нужно сделать технико-экономические расчеты замены имеющегося оборудования на новое.)

Сообщение отредактировал КиД - 4.1.2008, 19:57

[jota]

А что, то что в природе существуют токоизмерительные клещи Вам не известно?
Если быстро и на практике сила тока для 3ф двигателя приблизительно равна удвоенной мощности. Н.п. 4 кВт - 8А
Точный расчёт - по формулам с учётом КПД и cos f

[Сергей В.]

Измерениями "на скорую руку" не отделаетесь.
В любом случае необходимо учитывать сдвиг фаз, а для этого либо включать в цепь трансформатор тока или использовать "умные" токовые клещи с цифровым выходом и такой же умный измерительный прибор, который покажет и угол, а может заодно и мощность.
Реактивная мощность при расчете электрических сетей учитывается для выбора сечения проводников, и для того чтобы знать сколько придется платить энергетикам (ну или какой ставить компенсатор реактивной мощности).
Если подоплекой данных измерений является попытка применить двигатель меньшей мощности, то надо очень внимательно проверить момент (и особенно пусковой момент) на валу двигателя.

Сообщение отредактировал Сергей В. - 4.1.2008, 17:34

[jota]

К КиД
Вы, скорее всего не электрик. Возможно Вы слаботочник, потому что электрик не додумался бы фазу эл.двигателя подключить через тестер.
Клещи - достаточно простой прибор (не обязательно цифровой) который показывает силу тока через провод без разрыва последнего.
Насчёт учёта энергии - посмотрите договор с эл.сетями - там всё должно быть расписано. Во всяком случае, если надо, реактивная мощность компенсируется

[КиД]

Я далеко не электрик и от этого часто страдаю. Я специалист по насосам. В нашей области незаслужено ни какого внимания не уделяется электроприводу.
Спасибо всем за советы. Поищу что такое токоизмерительные клещи в поисковой системе.

Еще вопрос. Если двигатель работает с током переменной частоты (пустим 30 Гц) что делать?

Сообщение отредактировал КиД - 4.1.2008, 19:46

[Гость_Игорь Борисов_*]

Я далеко не электрик и от этого часто страдаю. Я специалист по насосам. В нашей области незаслужено ни какого внимания не уделяется электроприводу.
Спасибо всем за советы. Поищу что такое токоизмерительные клещи в поисковой системе.

Еще вопрос. Если двигатель работает с током переменной частоты (пустим 30 Гц) что делать?

Клещи надо смотреть в любом магазине для электриков... от 600 руб до много денег... в зависимости от наворотов... это просто тестер с токоизмеряющими клещами...

если двигатель работает от частотника - клещи могут нагло врать... но частотник (если он, конечно, более-менее приличный...) сам имеет возможность показать все характеристики двигателя...

[jota]

Кид
Попробуйте эту простенькую программу. Работает без инсталяции. Распакуйте в отдельную папку и кликайте на флаг.
Удачи

[зюс]

А какую мощность определяете, активную или полную? Вы уж определитесь. Активную можно и счетчиком померять, только счетчик подключать или черех тр-р тока или счетчик на 100А и посчитать секундомером время одного оборота в секундах, затем кВтчас переводите в Джоули и делите на время. Полную Амперметр+вольтметр. Есть амперметры на большие токи. Реактивная учитывается в том случае, если вы платите за полную, а если за активную, то нет.
Акивная мощность =380*ток*1,7*КПД*кос фи. КПД и кос фи паспортные данные. И зачем вам ток мерять, если насос имеет коэффициент загрузки 0,7-0,8. То есть как правило ваша потребляемая мощность -31,5-36 кВт.
И вообще, меняйте насос на аналогичный по напору и подаче, но с более высоким КПД и будет вас щщщастье.

[КиД]

зюс нужно измерить полную мощность. Теперь понял что счетчик определяет только активную мощность (да и счетчик устанавливать у нас ни кто не станет - есть общий на все производство).
Косинус фи по паспорту брать не получится - при частотном регулировании этот косинус сильно падает (хотелось бы как-то определить на сколько). С частотником работает только один из насосов. Остальные без. К стати на частотнике есть указания по силе тока, и мощности но в паспорте не указано это активная или полная.
Коэффициент загрузки насоса - 0,7-0,8 это наверно теоретически. На деле насос работает с подачей в два раза больше допустимой. По идее двигатель должен был сгореть. Но видимо из-за прерывистой работы не успевает перегреться (4 мин. работает, 10 мин простаивает).


Сообщение отредактировал КиД - 8.1.2008, 13:55

[тихий инженер]

А что, то что в природе существуют токоизмерительные клещи Вам не известно?
Если быстро и на практике сила тока для 3ф двигателя приблизительно равна удвоенной мощности. Н.п. 4 кВт - 8А
Точный расчёт - по формулам с учётом КПД и cos f

Совершенно верно. Но кто Вам ставил на этот мотор защиту? И есть ли она вообще?

[КиД]

Защита наверняка есть.

Дело в следующем. Насосы работают явно в не рабочей зоне (подача примерно в два раза более допустимой). Двигатель к насосу должен стоять на 37 кВт - стоит на 45 кВт. От того и не сгорает. - Очевидно что ситуация не в какие ворота не лезет.

Мне необходимо обосновать с точки зрения энергосбережения необходимость замены имеющегося оборудования на менее энергоемкое (так звучит в тех. задании). Поэтому мене необходимо сравнить энергозатраты на данный момент и как это будет после реконструкции. Как это будет с новым оборудованием - элементарно. А какие энергозатраты сейчас - большой вопрос - надо мерить силу тока и считать .

Подскажите токоизмерительные клещи измеряют силу тока сквозь изоляцию или надо доступ к оголенному кабелю (не хотелось бы).

[зюс]

Тьфу, вас что проверять будут? Поставьте какие надо, чтобы экономия была нормальная и будет гуд. Полная мощность это напряжение*ток. Но. Для экономических расчетов она используется редко. Могу конечно зайти на кафедру привода и спросить, как считать экономичку для частотника, но правильность методики ваше начальство оценить не сможит, и как говорил проф. Аренц, ну должен быть способ посчитать экономичку, чтобы это было выгодно. Пишите сколько надо и не страдайте ерундой.
Еше раз повторю насосы выбирают по напору и подаче, мощность двигателя до одного места дверка.

[Сергей В.]

1. Токовые клещи меряют ток на любом кабеле - хоть изолированном, хоть оголенном.
2. Еще раз повторю, чтобы измерить потребляемую мощность необходимо знать угол сдвига фаз. Простое перемножение U на I даст среднюю температуру воды в Атлантическом океане.
3. При поставленной Вам задаче посчитайте работу выполняемую насосом, разделите на время и получите мощность.
Электрический двигатель меньшей мощности не может быть применен в силу закона сохранения энергии. А вот большей мощности - может, из-за вопросов крутящего момента на валу. Применеие частотного регулирования не позволит применить двигатель меньшей мощности - чудес не бывает, а даст возможность оптимизировать разгон/торможение, ну и электрическая защита двигателя от неприятностей.
Есть возможность поиграться вокруг Вашего режима работы насоса:

По идее двигатель должен был сгореть. Но видимо из-за прерывистой работы не успевает перегреться (4 мин. работает, 10 мин простаивает)

но по мне - это рискованный вариант.

А какие энергозатраты сейчас - большой вопрос...

Если вопрос стоит так серьезно, а не "для галочки", поставьте временный счетчик на сутки-другие и получите ответ на поставленный вопрос.

Сообщение отредактировал Сергей В. - 9.1.2008, 11:02

[зюс]

Еще раз повтояю. Посмотрите потребную подачу, и напор и по картам подача-напор выберите подходящую марку. Умножит ток на напряжение получите полную потребляемую мощность в данный момент времени. Но не активную, которая указана в паспорте. Если учесть коэффициент загрузки и что насос не должен потреблять номинальную мощность, а работать на 0,8-0,7 номинала. Если хотите считать активную мощность, берете счетчик, подключаете через трансформатор тока чтоб не сгорел или берете 100А счетчик, засекаете время одного оборота, смотрите чему равен 1 кВТ час на вышем счетчике (1250 или 1280) 1000*3600(перевод кВТ час в ДЖ)делите на 1250или 1280 получаете постоянную счетчика. Затем Постоянную счетчика делите на время и вуаля, ваша потребляемая в данный момент активная мощность получена. Вопрос только нафига?

[zem]

Не совсем понятно зачем все это?. Если хотите поменять эл.привод с частотником на эл. привод меньшей мощности без частотника, то мерить мощность надо до частотника, но в некоторых частотниках есть возможность посмотреть и ток и потребляемую мощность. Помоему лучше все таки начинать с подбора насоса по реальной ситуации.

Сообщение отредактировал zem - 9.1.2008, 15:58

[КиД]

Извиняюсь, что сразу не пояснил:
Есть несколько независимых участков. На одном из них был установлен преобразователь частоты тока. Насос работает постоянно. Здесь нужно доказать сокращение затрат электроэнергии поскольку по общецеховому счетчику сокращения затрат не наблюдается. Сам преобразователь спрятан в ящичек с замочком, из ящичка выходит мониторчик, который отображает не совсем то что хочется. Лезть в ящичек энергетики опасаются.
Здесь больше спортивный интерес - такое предчувствие, что с одной стороны частотник сокращает затраты энергии за счет уменьшение избыточных напоров, с другой стороны за счет падения косинуса фи - увеличивает затраты энергии. В результате ни какой экономии.

Кто бы пояснил, частотник показывает полную потребляемую мощность или активную, потребляемую или отдаваемую. В паспорте не указано. Частотник VFD-B дельта.

В другом цеху не регулируемые насосы работаю прерывисто. Насосы подобраны изначально неверно. Работают так далеко за пределами рабочей характеристиками, что по их паспортным данным не определить кпд. А кпд видимо очень низкий и его нужно определить. Если доказать, что насосные агрегаты пережигают энергию, то на реконструкцию деньги даст комитет по энергосбережению (а не из своего кармана). - это главный вопрос.

Сообщение отредактировал КиД - 10.1.2008, 14:40

[Pzotov]

http://www.vfd.com.ua/content/view/42/65/
Почитайте документацию на частотник. В принципе почти все они показывают значение выходного тока, напряжения,
на дисплее. Современные так и вообще могут работать в режиме счетчика.
Можно еще по другому поступить - померять клещами токи в разных насосах (на входе до частотника) И ОТ ЭТОГО ПЛЯСАТЬ.
Кроме того применение частотного преобразователя позволяет подерживать в системе заданные параметры (давление например)
и регулировать их при необходимости.
На предмет эффективности частотного регулирования насосов есть куча статей в инете с расчетами и выкладками

[DriverFirst]

Я далеко не электрик и от этого часто страдаю. Я специалист по насосам. В нашей области незаслужено ни какого внимания не уделяется электроприводу.
Спасибо всем за советы. Поищу что такое токоизмерительные клещи в поисковой системе.

Еще вопрос. Если двигатель работает с током переменной частоты (пустим 30 Гц) что делать?

Вот такими клещиками я пользуюсь, если ток не синусоидальной формы, а именно после большинства частотников такой ток .
Клещи могут измерять активную, реактивную и полную мощность, как трехфазной так и однофазной нагрузки, показывать форму тока или напряжения, измерять частоту и гармоническую состовляющую сети, сохранять картинки в памяти для сброса на комп и многое другое, чего я не знаю. А для синусоидального тока будет достаточно обычных клешней токоизмерительных.

[karlsn]

Я далеко не электрик и от этого часто страдаю. Я специалист по насосам. В нашей области незаслужено ни какого внимания не уделяется электроприводу.
Спасибо всем за советы. Поищу что такое токоизмерительные клещи в поисковой системе.

Еще вопрос. Если двигатель работает с током переменной частоты (пустим 30 Гц) что делать?

1 а как насосник ро, жэ, аш тупо пермножить слабо посмотрев шильдик на насосе ,
2. а если поменял двигатель то необходимо посмотреть чтоб обороты двигателя совподали с оборотами насоса
3. давление на напоре насоса НЕ ДОЛЖНО БЫТЬ МЕНЬЩЕ номинального иначе посмотри на характерисику насоса и посмотри пункт №1
4. чистотник должен подобран под обороты двигателя
5. получи III группу допуска сам или найми вечно пьяного электрика и он своими клещями (токовыми) определит ток, обрыв одной из фаз, или неправельное соединентие звезды или треугольника

[DriverFirst]

1 а как насосник ро, жэ, аш тупо пермножить слабо посмотрев шильдик на насосе ,
2. а если поменял двигатель то необходимо посмотреть чтоб обороты двигателя совподали с оборотами насоса
3. давление на напоре насоса НЕ ДОЛЖНО БЫТЬ МЕНЬЩЕ номинального иначе посмотри на характерисику насоса и посмотри пункт №1
4. чистотник должен подобран под обороты двигателя
5. получи III группу допуска сам или найми вечно пьяного электрика и он своими клещями (токовыми) определит ток, обрыв одной из фаз, или неправельное соединентие звезды или треугольника

Не могли бы Вы пояснить п.4 и п.5 своего изъяснения. А то как-то звучит, категорично и безосновательно.

[Задержка поставк...]

всё прочитал...

много думал..

[Гость_IgorLuPro_*]

Тьфу, вас что проверять будут? Поставьте какие надо, чтобы экономия была нормальная и будет гуд. Полная мощность это напряжение*ток. Но. Для экономических расчетов она используется редко. Могу конечно зайти на кафедру привода и спросить, как считать экономичку для частотника, но правильность методики ваше начальство оценить не сможит, и как говорил проф. Аренц, ну должен быть способ посчитать экономичку, чтобы это было выгодно. Пишите сколько надо и не страдайте ерундой.
Еше раз повторю насосы выбирают по напору и подаче, мощность двигателя до одного места дверка.

Уважаемый зюс - вопрос такого порядка: последствия замены ас.эл.двигателя 11,0 кВт 3000 об/мин на 4,0 кВт 3000 об/мин в центробежном насосе? Если не затруднит ответить. Спасибо!

[LordN]

последствия замены ас.эл.двигателя 11,0 кВт 3000 об/мин на 4,0 кВт 3000 об/мин в центробежном насосе

скорейвсего он сгорит.

[Сергей Валерьеви...]

Ну почему же сразу и сгорит то... Может изначально насос переразмерен был, на существующем прикрывали задвижку на выходе, к примеру, аль крыльчатка видоизмененеа.. Если 11квт работал на 20-30% от номинала, то можно пересчитать на 4квт, хотя лучше поставить ЧП на существующий, получить более экономичный вариант, и при необходимости использовать его на все 100%

[msi]

Ну почему же сразу и сгорит то... Может изначально насос переразмерен был, на существующем прикрывали задвижку на выходе, к примеру, аль крыльчатка видоизмененеа.. Если 11квт работал на 20-30% от номинала, то можно пересчитать на 4квт, хотя лучше поставить ЧП на существующий, получить более экономичный вариант, и при необходимости использовать его на все 100%

Напор, подача и мощность на валу центробежных насосов (вообще центробежных машин) связана однозначно. Посчитать нетрудно, если вспомнить учебник. Можно и прочитать его, наконец.

[Pzotov]

Ну кто же сейчас читает документацию до того как устройство не сгорело..

[Гость_otchim_*]

Напор, подача и мощность на валу центробежных насосов (вообще центробежных машин) связана однозначно. Посчитать нетрудно, если вспомнить учебник. Можно и прочитать его, наконец.

Ну, если Вам нетрудно, то помогите, пожалуйста в следующем:
насосный агрегат 3Ф12 с подачей 52,5 м.куб/час и напором 8 м должен быть оснащён двигателем мощностью 4 кВт и скоростью 1450 об/мин,
но в неизвестном прошлом двигатель был заменён на АО 160М4 мощностью 18,5 кВ и скоростью 1450 об/мин. Фактические параметры сейчас - подача 61,6 м.куб/час, напор 12 м.
Для определения целесообразности его дальнейшего использования встала необходимость сравнения фактических и рачётных параметров.
Попытка использовать преобразованные формулы подобия
Qрасч. = Qном. * (куб. корень из Nфакт/Nном) = 87,7 м.куб/час и
Нрасч. = Нном * квадрат(куб. корень из Nфакт/Nнов) = 22,3 м
была забракована руководством в связи с отсутствием этих (преобразованных) формул в учебниках/справочниках.
Влиянием системы можно пренебречь - напорный коллектор короткий и достаточного диаметра, арматуры минимум